Enunciado

Prove que underset(x -> 0)(l i m) x l n x = 0 .

Passo 1

Se 0 < t < 1 então (1)/(t^(3 // 2)) > (1)/(t) > 0 . Se 0 < x < 1 então:

int_x^1 t^(- (3)/(2)) d t > int_x^1 (1)/(t) d t > int_t^1 0 d t [- 2 t^(- (1)/(2))]_x^1 > [ ln t ]_x^1 > 0 2 x^(- (1)/(2)) - 2 > - l n x > 0 Multiplicando todos os termos por x :

2 x^((1)/(2)) - 2 x > - x l n x > 0

Passo 2

Sabemos que underset(x -> 0)(lim) 2 x^(1 // 2) - 2 x = 0 e underset(x -> 0)(lim) 0 = 0 , então podemos achar o valor do underset(x -> 0)(lim) x l n x utilizando o teorema do confronto. O teoremoa do confronto se refere a função cujo os valores estão limitados entre duas outras funções. Suponha que g (x) < f (x) < h ( x ) para qualquer x em uma intervalo aberto contendo c, exceto em x=c (pois não nos interessa o valor quando x=c quando calculamos limites, apenas o valor que a função irá assumir quando os valores se aproximarem cada vez mais dele). Suponha também que underset(x -> c)(lim) g ( x ) = underset(x -> c)(lim) h ( x ) = L . Então, underset(x -> c)(lim) f (x) = L .

Tendo esse teorema na cabeça, vamos aplicá-lo na nossa questão!

underset(x -> 0)(l i m) 2 x^((1)/(2)) - 2 x > underset(x -> 0)(l i m) - x l n x > underset(x -> 0)(lim) 0 0 > underset(x -> 0)(l i m) - x l n x > 0

Logo, underset(x -> 0)(l i m) x l n x = 0 .

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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